2. 체제적 교수설계
3. 시범실험
4. 과학적 개념과 사실
5. 토의법
6. TTTI모형
7. ARCS모형
8. 반증주의
9. 교육목표
10. STS교육
11. 관찰진술의 한계
12. 브루너의 발견학습이론
13. 개념도
14. 쿤의 패러다임
15. Gagne와 Briggs의 처방적 교수이론
16. Vee도
17. 순환학습모형
18. 개념변화모형
19. 과학적 사고의 종류
20. 스키너의 강화이론
ESE교육이란 암석권, 대기권, 수권, 생물권 등의 각 시스템들의 상호작용에 대해 이해하고 이를 지구를 구성하는 하나의 시스템으로 인식함으로써 이루어지는 과학교육이라고 정의할 수 있다. ESE교육은 지구상에서 발생하는 여러 현상들이 상호관련성을 가진다는 것을 인식시키며, 과학과목 간의 구분을 완화하고 조화를 이루며 일반인들이 가져야하는 과학적 소양을 가진 인간을 양성하는 것을 목적으로 한다. 즉, 다시 말하면, 물리, 화학, 생물, 지구과학을 거시적 관점에서 지구계(Earth System)로 통합하려는 새로운 통합 교육과정을 말한다. 수많은 과학 관련 이슈들은 한두 개의 과학교과에 해당하는 이슈들이 아니라 통합적 성격을 가지고 있기 때문에 과학교육 역시 통합적으로 이루어질 필요가 있다. 즉, 통합과학이란 과학의 여러 영역 중 특정 영역에 치우치지 않고 모든 학생들이 공통으로 배울 과학 내용으로 구성된 과학 과목이라고 정의할 수 있을 것이다. 특히, 지구과학은 교과목 자체가 통합 과학적 성격을 지니고 있어 통합과학 수업을 활용하기에 효과적이다. 즉, 근본적으로 과학의 연구 대상인 자연은 통합적인 것이므로 따라서 자연을 연구하는 과학에 대해 통합적인 시각을 가질 필요가 있다. 이러한 점에 미루어 볼 때, ESE교육은 학생들의 과학적 탐구방법을 분절적인 사고에서 전체적인 사고로 전환시키는 역할을 한다. 고로 ESE교육을 받은 학생들은 자연을 전체적인 관점에서 바라보게 되고 그 안에서 여러 가지 사실과 법칙들을 발견하게 된다. 이러한 ESE교육은 지구의 가치를 인식시키기 위하여 고안된 프로그램이다. 고로 ESE는 우리의 환경 내에서 작용하는 과정들의 이해를 돕는데 초점을 두고 있다. ESE는 현재 세계가 직면하고 있는 많은 사회적 문제들을 연구하고 해결하는데 유용한 과학적 사고와 문제해결 과정에 이용된다. 하지만, 통합 교육과정을 구성하는데 있어 걸림돌이 되는 여러 요인들이 존재한다. 먼저, 통합의 과정에서 우위를 차지하려고 하는 교과간의 갈등, 둘째 여러 과목을 원만하게 통합할 수 있는 개념적 주제의 부족 등이 통합 교육과정의 구성을 저해한다.
이러한 지구계 교육은 사회, 기술, 직업, 실생활 등에 관련하여 학생들의 흥미와 직접적인 관심에 초점을 두고 있다. 또한, ESE교육은 전통적인 과학교과에 따라 교육과정을 구성하지 않고, 학생들이 지구에서 일어나는 여러 과정들을 이해하도록 여러 과학 교과에 관련된 정보를 포함하는 간 학문적 접근을 강조한다. 여기서 교육과정의 초점이 되는 것은 ‘지구’이다. 그리고 수업은 보통 협동학습을 통해서 이루어진다.

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